ФИБРОБЕТОН SIMCON

  Бетон, представляющий собой пористую структуру, пропитанную раствором (Slurry Infiltrated Mat Concrete – SIMCON), представляет собой разновидность HPFRCC, которая может быть использована для увеличения несущей способности и гибкости железобетонных колонн. Однако прежде чем данная технология войдет в широкую эксплуатацию, необходимо решить ряд вопросов, связанных с важными конструктивными и технологическими факторами, влияющими на работу колонн, усиленных SIMCON, включая морозостойкость.

Фибробетон Simcon

  Следовательно, цель исследования – выявить факторы, связанные с конструкцией покрытия SIMCON, оценить влияние этих факторов на эксплуатационную и предельную нагрузку, определить, какие из этих факторов являются наиболее важными для работы SIMCON, и разработать общие указания по проектированию и конструированию покрытия SIMCON на существующие колонны. В дополнении была рассчитана примерная стоимость покрытия SIMCON для усиления существующих железобетонных колонн с целью ее сравнения с примерной стоимостью альтернативных способов усиления колонн.
  Свойства высокотехнологичного фибробетонного композитного материала (HPFRCC) включают прочность на сжатие и растяжение. Главными свойствами, от которых зависит длительность эксплуатации высокотехнологичного фибробетонного композитного материала (HPFRCC) являются морозостойкость, ползучесть, усадка и изменение механических свойств под воздействием нагрузки.
Механические свойства
  Работа SIMCON на сжатие, растяжение и изгиб изучались несколькими исследователями. Балки, изготовленные с использованием материалов SIMCON и SIFCON, тестировались на изгиб Хэкманом (Hackman, et al, 1992). Балки из SIMCON с содержанием фибры 5,7% обладают такими же показателями гибкости, как и балки из SIFCON с содержание фибры 14%. Эта эффективность SIMCON объясняется использованием волокон большей длины (9,5 дюймa [240 мм]) при изготовлении фиброматов по сравнению с волокнами SIFCON (1 дюйм [25 мм]).
Геометрические параметры (длина, глубина и ширина раскрытия) и картина трещин в железобетоне, материалах SIFCON и SIMCON различается. Трещины в железобетоне и SIFCON обычно крупные и пересекающиеся. Однако, трещины в SIMCON мелкие и непересекающиеся. Густота сетки трещин в SIMCON выше, чем у железобетона и SIFCON (Krstulovic, et al, 1995a).
  Работа SIMCON на растяжение исследовалась Крстуловиком (Krstulovic, et al, 1995a). В процессе проведения направленных экспериментов прочность на растяжение SIMCON с содержанием фибры 5% достигала 2300 фунтов на дюйм в квадрате (15,9 МПа) при деформации 1,1%. Крстуловик (Krstulovic, 1996) также изучал работу SIMCON на сжатие и срез. Прочность SIMCON на сжатие при содержании фибры 5% достигала 11000 фунтов на дюйм в квадрате (75,8 МПа). Основываясь на данных исследованиях, Крстуловик (Krstulovic, 1996) разработал эталонные образцы для оценки прочности SIMCON на растяжение и сжатие. Он заметил, что SIMCON обладает уникальным потенциалом для использования в ремонте и усилении существующих конструкций.
  Влияние направленности расположения фиброволокон на прочность SIMCON на сжатие были изучены Крстуловиком (Krstulovic, et al, 1999b). Результаты экспериментов показали, что разницы в прочности на сжатие образцов с различной направленностью волокон не существует. Данная работа не совпадает с работой, наблюдаемой при проведении экспериментов для изучения работы на сжатие других разновидностей фибробетона таких, как SIFCON. Прочность на сжатие SIFCON и традиционного фибробетона ниже, когда фиброволокна располагаются поперек к направлению действия силы, чем в тех случаях, когда волокна расположены вдоль действия силовой нагрузки (Balaguru and Shah, 1992). Очевидная независимость прочности SIMCON на сжатие от направленности расположения волокон по отношению к направленности действия силовой нагрузки объясняется двумя причинами:
a) разбросом в углах расположения фибры в составе фибромата по отношению друг к другу и к силовому воздействию;
b) большей длиной фиброволокон по сравнению с длиной волокон в SIFCON и традиционном фибробетоне.
Прочность SIFCON на растяжение зависит от направленности расположения фиброволокон (Mier, et al, 1992). Миер пришел к заключению, что прочность SIFCON на растяжение выше, когда волокна расположены вдоль действия силовой нагрузки. Информация о влиянии направленности расположения фибры на прочность SIMCON на растяжение отсутствует.
  Несмотря на тот факт, что влияние направленности расположения фибры на прочность на растяжение ожидается, оно не будет столь значительным, как у SIFCON, что объясняется характеристиками пористой структуры SIMCON.

 

Rambler's Top100